【正文】 泵系統(tǒng)反轉(zhuǎn)原因及危害 停 機 反 轉(zhuǎn) 的 原 因 分 析 螺桿泵井設(shè)備與工作原理 | 二、 螺桿泵采油系統(tǒng) | (三 )、螺桿泵采油系統(tǒng)的種類、組成及工作原理 螺桿泵采油系統(tǒng)停機反轉(zhuǎn)有什么危害？ A 螺桿泵的反轉(zhuǎn)會使桿柱脫扣、光桿甩彎，地面驅(qū) 動裝 置零部件損壞； B 螺桿泵的反轉(zhuǎn)不僅會危及設(shè)備的安全，還會危及 現(xiàn)場維護操作人員的安全， 成為生產(chǎn)事故的隱患。 停機后，在油 管及外輸 管線內(nèi)的液體與套管內(nèi)井液壓差作 用下，螺桿泵會變成液壓馬達，使轉(zhuǎn)子及連接的桿柱快速反轉(zhuǎn)。 一是 二是 三是 四是 五是 六是 七是 螺桿泵井設(shè)備與工作原理 | 二、 螺桿泵采油系統(tǒng) | (三 )、螺桿泵采油系統(tǒng)的種類、組成及工作原理 52 地面驅(qū)動裝置的動力傳遞技術(shù) 螺桿泵地面驅(qū)動裝置主要功能之一是動力傳遞，即將原動 機的動力通過動力傳遞系統(tǒng)傳遞到輸出軸上，輸出軸再將動力 通過方卡傳遞到連接在桿柱的的光桿上，同時作用在光桿上的 軸向載荷和扭矩載荷通過輸出軸作用于動力傳遞系統(tǒng)。 50 螺桿泵井設(shè)備與工作原理 | 二、 螺桿泵采油系統(tǒng) | (三 )、螺桿泵采油系統(tǒng)的種類、組成及工作原理 51 螺桿泵地面驅(qū)動裝置主要功能是什么？ 為井下螺桿泵提供動力和合適的轉(zhuǎn)速； 承受桿柱的軸向載荷； 為油井產(chǎn)出液進入地面輸油管線提供通道； 防止產(chǎn)出液滲漏到井場的密封功能； 防止停機過程中桿柱的高速反轉(zhuǎn)功能； 安全防護功能； 測試、防盜等其它輔助功能。 49 螺桿泵井設(shè)備與工作原理 | 二、 螺桿泵采油系統(tǒng) | (三 )、螺桿泵采油系統(tǒng)的種類、組成及工作原理 電控部分 電控箱是螺桿泵井的控 制部分，控制電機的啟、停。 其優(yōu)點是可實現(xiàn)低轉(zhuǎn)速啟動； 轉(zhuǎn)速可任意調(diào)節(jié)；因設(shè)有液壓 防反轉(zhuǎn)裝置，減緩了抽油桿倒 轉(zhuǎn)速度。 47 直角驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)示意圖 1 2 48 地面驅(qū)動裝置工作原理 1 5 4 7 6 2 3 當(dāng)螺桿泵采油系統(tǒng)工作時，電動機的動力通 過皮帶輪一級減速系統(tǒng)、齒輪二級減速系統(tǒng) 傳遞到驅(qū)動裝置輸出軸上，輸出軸通過方卡 子帶動抽油桿柱、井下泵旋轉(zhuǎn)，傳遞動力扭 矩，抽吸井液。 46 螺桿泵井設(shè)備與工作原理 | 二、 螺桿泵采油系統(tǒng) | (三 )、螺桿泵采油系統(tǒng)的種類、組成及工作原理 ＝４ eDTn 5 3 2 1 4 6 1 5 4 7 8 垂直電機法蘭連接有級調(diào)速驅(qū)動裝置 7 6 2 3 1盤根盒； 2配重； 3變速箱； 4大皮帶輪； 5方卡子； 6小帶輪； 7電動機； 8油管四通。 45 螺桿泵井設(shè)備與工作原理 | 二、 螺桿泵采油系統(tǒng) | (三 )、螺桿泵采油系統(tǒng)的種類、組成及工作原理 螺桿泵驅(qū)動裝置 機械驅(qū)動 裝置傳動部分是由電動機和減速器等組成，其優(yōu)點是設(shè)備 簡單，價格低廉，容易管理并且節(jié)能，能實現(xiàn)有級調(diào)速且比較方便。 （ 3） 井口動密封的作用是防止井液流出，起密封井口的目的。 （ 2） 電機是螺桿泵井的動力源，它將電能轉(zhuǎn)化為機械能。它將電機的動力由輸 入軸通過齒輪傳遞到輸出軸，輸出軸聯(lián)接光桿，由光桿通過抽油桿將動 力傳遞到井下螺桿泵轉(zhuǎn)子。 狹義的講它主要由原動機、減速系統(tǒng)、防反轉(zhuǎn)機構(gòu)、密封 系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)和安全防護系統(tǒng)等部分組成，廣義的講還 包括螺桿泵專用井口、地面電控箱，它是螺桿泵采油系統(tǒng) 中的動力輸出部分。 從傳動形式上 分，有液壓傳動和機械傳動； 從變速形式上分，有無級調(diào)速 和有級調(diào)速。 見左圖。 螺桿泵井設(shè)備與工作原理 | 二、 螺桿泵采油系統(tǒng) | (三 )螺桿泵采油系統(tǒng)的種類、組成及工作原理 螺桿泵采油系統(tǒng)的種類 地面驅(qū)動單螺桿泵采油系統(tǒng) 潛油電機驅(qū)動單螺桿泵采油系統(tǒng) 41 螺桿泵井設(shè)備與工作原理 | 二、 螺桿泵采油系統(tǒng) | (三 )、螺桿泵采油系統(tǒng)的種類、組成及工作原理 42 地面驅(qū)動單螺桿泵采油系統(tǒng)由哪幾部分組成？ 15錨定裝置； 16篩管 5 1 2 3 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 ４ ５ 可分為地面和井下兩大部分。 點嚙合線方程為： ? ? ? ? ? ? ? ? t ? ? 2 ? 2 + e cos(? + ?1 ) + e cos ?1 + e sin(? + ?1 ) ? e sin ?1 嚙合線方程 螺桿泵定轉(zhuǎn)子的嚙合分為兩類嚙合，一類是轉(zhuǎn)子 與定子襯套半圓處的嚙合 線嚙合，另一類嚙合是轉(zhuǎn) 子與定子襯套直線段的嚙合 點嚙合。 螺桿泵理論排量如何計算 ？ 理論每轉(zhuǎn)排量公式如下： q＝４ eDT 現(xiàn)場應(yīng)用中，根據(jù)選用泵的型號可計算出理論排量， 公式如下： Q = 1440 q n 10 ?6 式中： Q—— 螺桿泵理論排量， m3/d； q—— 螺桿泵每轉(zhuǎn)排量， ml/r； ? y = R sin( ? + ? ) ? 2 e sin ? ?? 1 z1 = nt ? 1 t ? ? ? ? x1 = m R sin y1 = 177。 33 轉(zhuǎn) 子 結(jié) 構(gòu) 螺桿泵井設(shè)備與工作原理 | 二、 螺桿泵采油系統(tǒng) | (二 )螺桿泵運動學(xué)及動力學(xué)基礎(chǔ) 34 y1 2e x1 定子結(jié)構(gòu)圖 R O1 Ｔ＝２ t x1 y1 O1 2e 2e 2e A A 定子型線 定子襯套曲面是由兩個半徑為 R（轉(zhuǎn)子半徑）的半圓和 兩條長度為 4e的直線段組成的封閉對稱曲線以長度 T（ T=2t） 為導(dǎo)程螺旋旋轉(zhuǎn)形成空間螺旋曲面。 32 例 如 螺桿泵規(guī)格型號是如何規(guī)定的？ 空心轉(zhuǎn)子用 “ K”；實心省略；等壁厚定子用 “ D”；金屬定子用 “ J” 轉(zhuǎn)子與定子頭數(shù)比，用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，單 頭省略 泵的總級數(shù) 泵的幾何排量， ml/r 單螺桿抽油泵 ,“螺 ” 和 “ 泵 ” 兩字漢語拼 音第一個字母 泵的驅(qū)動方式：抽油桿地面驅(qū)動，用 “ 桿 ” 字漢語拼音第一個字母 G表示； 潛油電機井下驅(qū)動，用 “ 潛 ” 字漢語拼音第一個字母 Q表示 LB － ( ) 螺桿泵井設(shè)備與工作原理 | 二、 螺桿泵采油系統(tǒng) | (一 )螺桿泵基礎(chǔ)知識 螺桿泵運動學(xué)特征 （ 1）螺桿泵定、轉(zhuǎn)子型線 單頭單螺桿泵的定轉(zhuǎn)子實質(zhì)是由普通內(nèi)擺線的外等矩線作為 定子型線，而與之共軛的曲線作為轉(zhuǎn)子型線的空間共軛曲面。 —— 轉(zhuǎn)子偏心距， mm； —— 轉(zhuǎn)子截圓直徑， mm； —— 定子導(dǎo)程， mm。螺桿泵 的線數(shù)與螺桿數(shù)量是兩個根本不同的概念，不應(yīng)混為一談。 簡述螺桿泵工作 原理 沿著螺桿泵的全長，在轉(zhuǎn) 子外表面與定子橡膠襯套內(nèi)表 面間形成多個密封腔室；隨著 轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動，在吸入端轉(zhuǎn)子與 定子橡膠襯套內(nèi)表面間會不斷 形成密封腔室，并向排出端推 移，最后在排出端消失，油液 在吸入端壓差的作用下被吸 入，并由吸入端推擠到排出 端，壓力不斷升高，流量非常 均勻 。轉(zhuǎn)子有空心轉(zhuǎn) 子和實心轉(zhuǎn)子兩種。定子由鋼制外套 和橡膠襯套組成，定子內(nèi)表 面呈雙螺旋曲面，與轉(zhuǎn)子外 表面相配合。 26 螺桿泵井設(shè)備與工作原理 | 二、 螺桿泵采油系統(tǒng) | (一 )螺桿泵基礎(chǔ)知識 27 什么是螺桿泵？ 螺桿泵又叫漸進式容積泵， 由定子和轉(zhuǎn)子組成，兩者的螺旋 狀過盈配合形成連續(xù)密封的腔 體，通過轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運動實現(xiàn)對 介質(zhì)的傳輸。 24 螺桿泵井設(shè)備與工作原理 | 一、國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 | (三 )螺桿泵采油技術(shù)的發(fā)展趨勢 二、 螺桿泵采油系統(tǒng) 主要講解的內(nèi)容： 25 螺桿泵井設(shè)備與工作原理 | 二、 螺桿泵采油系統(tǒng) 采油用螺桿泵是單螺桿式水力機械的一種，是擺線內(nèi) 嚙合螺旋齒輪副的一種應(yīng)用。 適合于海上油田叢式井組和水平井。 適應(yīng)高含氣井。 23 螺桿泵井設(shè)備與工作原理 | 一、國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 | (三 )螺桿泵采油技術(shù)的發(fā)展趨勢 五是 六是 七是 適應(yīng)高含砂井。 適合稠油開采。 占地面積小。 由于螺桿泵工作時負載穩(wěn) 定，機械損失小，泵效可達 90%，系統(tǒng)效率高可達 50%以上。 與電動潛油泵、水力活塞泵和游梁式抽 油機相比，螺桿泵的結(jié)構(gòu)簡單，一次性投資最低。 4 螺桿泵定子橡膠適應(yīng)性研究 針對各油田不同區(qū)塊原油物性的特點，研制和優(yōu)選螺桿泵定子 橡膠，使其與原油物性相匹配，使螺桿泵應(yīng)用有針對性和目的性， 延長螺桿泵定子橡膠的使用期限，提高螺桿泵整體檢泵周期。 21 螺桿泵井設(shè)備與工作原理 | 一、國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 | (三 )螺桿泵采油技術(shù)的發(fā)展趨勢 22 3 螺桿泵桿柱卸扭技術(shù) 螺桿泵停機后，盡管驅(qū)動裝置可以卡住光桿防止反轉(zhuǎn)，但桿 柱儲存的彈性能量，以及油套管液位高差造成的螺桿泵馬達效 應(yīng)，會造成起桿柱或拆卸井口過程高速旋轉(zhuǎn)，乃至甩彎光桿，形 成安全隱患，需要研發(fā)相應(yīng)的停機時桿柱卸扭技術(shù)。電潛螺桿泵在遼河曙光 油田和海外河灘海油田應(yīng)用 4口井 5井 次，收到良好的采油效果。 螺桿泵井設(shè)備與工作原理 | 一、國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 | (二 )國內(nèi)外螺桿泵應(yīng)用現(xiàn)狀 1 電動潛油螺桿泵 為滿足稠油井、斜井及水平井舉 升的需要，應(yīng)開發(fā)應(yīng)用電動潛油螺桿 泵。高 1045 區(qū) 塊 共 應(yīng) 用 37 口 井，平均檢泵周期達 1 年。海外河油田應(yīng)用螺桿泵冷采 26口井，平均檢泵周 期達 1年。 螺桿泵稠油冷采井下管柱示意圖 稠油井應(yīng)用 螺桿泵井設(shè)備與工作原理 | 一、國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 | (二 )國內(nèi)外螺桿泵應(yīng)用現(xiàn)狀 稠油井應(yīng)用 遼河油田通過多年的應(yīng)用研究和實踐，在螺桿泵稠油 開采方面取得了豐富的經(jīng)驗。 合理改變井下泵的結(jié)構(gòu)： 把普通的定位銷改成側(cè)開口定 位銷，再把下部銑扁的轉(zhuǎn)子下 放到開口定位銷內(nèi)部，螺桿泵 工作時，轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子一直對定 位銷里的含砂液體產(chǎn)生擾動， 減少了砂子沉積。 15 螺桿泵井設(shè)備與工作原理 | 一、國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 | (二 )國內(nèi)外螺桿泵應(yīng)用現(xiàn)狀 經(jīng) 驗 一是 二是 三是 井下泵采用小過盈多級數(shù)：設(shè)計揚程為 1200米的 井下泵要求舉升壓頭 400600米時，泵效 6570% 。 14 螺桿泵井設(shè)備與工作原理 | 一、國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 | (二 )國內(nèi)外螺桿泵應(yīng)用現(xiàn)狀 稠 油 井 應(yīng) 用 目前，吉林油田、遼河油田、 冀東油田和華北油田均在重油井上采 用螺桿泵冷采，經(jīng)